1. FONAMENTS DE CORRENT
ALTERN
Tecnologia Industrial
2n Batxillerat
davidctecno

2. Corrent continu : Conceptes bàsics
Corrent constant en que les principals magnituds que el defineixen
( FEM ε , tensió v i intensitat de corrent i) es manetenen constants
amb el temps.
Els senyals continus es representen amb línies horitzontals.

3. Corrent altern : Conceptes bàsics
Corrent variable en que les principals magnituds que el defineixen
( FEM ε , tensió v i intensitat de corrent i canvien de valor i de sentit
periòdicament)
Els senyals alterns es representen amb ones periòdiques sinusoïdals .

4. Ones periòdiques sinusoïdals :
paràmetres
Període T : temps necessari per fer un cicle complet.
Unitat: segons (s)
Freqüència f : nombre de cicles que es produeixen en un segon.
Unitat: Herts ( Hz)
El corrent altern 4

5. Ones periòdiques sinusoïdals :
paràmetres
Valor instantani ( v,i ): valor que pren el senyal a cada instant
Valor màxim ( V màx ,I màx): valors instantanis més grans en un periode
Hi ha dos amb igual valor absolut : (+ V màx , +I màx) ( -V màx , - Vmàx)
El corrent altern 5

6. Ones periòdiques sinusoïdals :
paràmetres
Valor eficaç ( V, I): valor que produeix els mateixos efectes calorífics
que si es treballa amb corrent contínua.
Valor mitjà ( Vmitjà, I mitjà): mitjana algebraica dels valors instantanis d’ un
semiperiode.
Vmàx Imàx
V= I=
2 2
2Vmàx 2I màx
Vmitjà = Imitjà =
π π
El corrent altern 6

7. Ones periòdiques sinusoïdals : Representació
v(t ) = Vmàx ⋅ sin ( ϕ ) ϕ = ωt ( rad)
ω= 2π /T =2π f (rad/s)
v(t ) = Vmàx ⋅ sin ( ωt )
V V
VMAX VMAX
2π ωt
T t (s)
(rad)
El corrent altern 7

8. Ones periòdiques sinusoïdals : Representació
v(t ) = Vmàx ⋅ sin ( ϕ ) ϕ = ωt ( rad)
ω= 2π /T =2π f (rad/s)
v(t ) = Vmàx ⋅ sin ( ωt )
El corrent altern 8

9. Ones periòdiques sinusoïdals : Representació
v(t ) = Vmàx ⋅ sin ( ϕ )
Si per t = 0 v ≠ 0 ⇒ ϕo ≠ 0
Desfasament
v(t ) = Vmàx ⋅ sin ( ωt + ϕo )
El corrent altern 9

10. Ones periòdiques sinusoïdals : Representació
El corrent altern 10

11. Circuits CA bàsics R, L i C
El comportament en corrent altern de condensadors i bobines és
radicalment diferent al que tenen en corrent continu
Resistència R :
dissipa l’ energia elèctrica en forma d’ energia calorífica
Inductància o bobina L:
emmagatzema l’ energia elèctrica en forma de camp magnètic
Capacitat o condensador C:
emmagatzema l’ energia elèctrica en forma de camp elèctric.
El corrent altern 11

12. Circuits CA bàsics R, L i C
•Circuit AC resistiu/òhmic pur
Intensitat i tensió en fase  φo = 0
i = I MAX sin(ωt )
v = VMAX sin(ωt )
I
El corrent altern

13. Circuits CA bàsics R, L i C
•Circuit AC resistiu/òhmic pur
Intensitat i tensió en fase  φo = 0
i = I MAX sin(ωt )
v = VMAX sin(ωt )
Z=R (Ω)
V V
I= = (A)
Z R
R = Resistència
El corrent altern

14. Circuits CA bàsics R, L i C
•Circuit AC inductiu pur
Intensitat i tensió desfasades -90º φ = -π/2
Intensitat es retarda 90º al voltatge
π
i = I MAX sin(ωt − )
2
v = VMAX sin(ωt )
El corrent altern 14

15. Circuits CA bàsics R, L i C
•Circuit AC inductiu pur
Intensitat i tensió desfasades -90º φ = -π/2
Intensitat es retarda 90º al voltatge
π
i = I MAX sin(ωt − )
2
v = VMAX sin(ωt )
Z = X L = ωL = 2πfL(Ω)
V V
I = = ( A)
Z XL
XC = Reactància inductiva
El corrent altern 15

16. Circuits CA bàsics R, L i C
•Circuit AC capacitiu pur
Intensitat i tensió desfasades 90º φ = π/2
π
i = I MAX sin(ωt + )
2
v = VMAX sin(ωt )
El corrent altern 16

17. Circuits CA bàsics R, L i C
•Circuit AC capacitiu pur
Intensitat i tensió desfasades 90º φ = π/2
π
i = I MAX sin(ωt + )
2
v = VMAX sin(ωt )
1 1
Z = Xc = = (Ω )
Cω C 2πf
V V
I = = ( A)
Z XL
XC = Reactància capacitiva
El corrent altern

18. Circuits CA bàsics R, L i C
En Resum, en corrent altern
Es compleix la llei d’Ohm generalitzada
V
I=
Z
Z és la impedància en Ω en funció del component.
Component Z(Ω) Fase i
R(Ω) R 0º
L(H) XL=ωL -90º
C(F) XC=(ωC)-1 90º
El corrent altern 18

19. Potències C.A :
P = Potència activa :
potència real desenvolupada per un receptor
P = VI cos ϕ on cos ϕ (factor potència)
Unitat: Watt (W)
Q = Potència reactiva:
potència fictícia desenvolupada per un receptor inductiu o capacitiu
Q = VI sin ϕ
Unitat: Volt Ampere reactiu (VAr)
El corrent altern 19

20. Potències C.A :
S = Potència aparent:
Suma vectorial de la potència activa i la reactiva
S = P+Q
S = P +Q 2 2
P = S cos ϕ Q
tgϕ =
Q = S sin ϕ P
Unitat: Volt-Ampère (VA)
El corrent altern 20

21. •Corrent altern trifàsic
La generació, el transport i la distribució d’energia elèctrica es realitzen
mitjançant un sistema a tres o quatre conductors anomenat sistema
trifàsic
Titulo presentacion 21

22. •Corrent altern trifàsic : generació
•Un corrent altern trifàsic està format per tres corrents alterns
monofàsics interconnectats (anomenats fases) del mateix valor eficaç,
de la mateixa freqüència i desfasats 120º.
•El corrent altern trifàsic ve generat per tres espires o bobines
desplaçades 120º que giren dins un camp magnètic a velocitat angular
uniforme ω.
Titulo presentacion 22

23. •Corrent altern trifàsic : generació
•Cada bobina (fase) alimenta a cada conductor (línia) del sistema.
S’anomenen: L1, L2, L3 o R,S i T
Titulo presentacion 23

24. •Corrent altern trifàsic : generació
•Cada bobina (fase) alimenta a cada conductor (línia) del sistema.
S’anomenen: L1, L2, L3 o R,S i T
Titulo presentacion 24

25. •Corrent altern trifàsic: paràmetres
•Tensió de fase V f :
Tensió que proporciona cadascuna de les fases del generador (respecte el neutre)
•Tensió de línia Vl:
Tensió (ddp) entre dues fases del generador
•Intensitat de fase I f :
Intensitat que circula per cada fase del generador
•Intensitat de línia I l :
Intensitat que passa per cada conductor de fase de la línia
•Intensitat del neutre I n :
Intensitat que circula pel conductor neutre de la línia
Titulo presentacion 25

26. •Corrent altern trifàsic: connexions
Connexió en estrella
Titulo presentacion 26

27. •Corrent altern trifàsic: connexions
Connexió en estrella
Tensions:
= mòdul V f 1 = V f 2 = V f 3 = VF
Vl1 = Vl 2 = Vl 3 = VL
Desfasaments successius de 120 º
VL = 3 · VF
Titulo presentacion 27

28. •Corrent altern trifàsic: connexions
Connexió en estrella
Intensitats:
I f 1 = I l1
I f 2 = Il 2
I f 3 = Il3
IF = IL
Titulo presentacion 28

29. •Corrent altern trifàsic: connexions
Connexió en triangle
Titulo presentacion 29

30. •Corrent altern trifàsic: connexions
Connexió en triangle
Tensions:
V f 1 = Vl1
V f 2 = Vl 2
V f 3 = Vl 3
VF = VL
Titulo presentacion 30

31. •Corrent altern trifàsic: connexions
Connexió en triangle
Intensitats:
= mòdul I f 1 = I f 2 = I f 3 = IF
I l1 = I l 2 = I l 3 = I L
Desfasaments successius de 120 º
IL = 3· IF
Titulo presentacion 31

32. •Corrent altern trifàsic: connexions
Resum:
Magnitud Connexió Connexió
Y ∆
Intensitats
IF = IL IL = 3· IF
Tensions
VL = 3 · VF VF = VL
Titulo presentacion 32

33. •Corrent altern trifàsic: càrregues
La càrrega està formada per les tres impedàncies Z1, Z2, Z3
connectades en estrella o en triangle
Suposarem que les tres càrregues que connectem són iguals
 sistema equilibrat
Z1 = Z 2 = Z 3
Titulo presentacion 33

34. •Corrent altern trifàsic: potències
PT = 3 · VL ·I L ·cos ϕ
QT = 3 · VL · I L ·sin ϕ
ST = PT + QT
2 2
S T = 3 · VL · I L
Titulo presentacion 34